TRANSMISI TRANSMISI DAYA DAYA LISTRIK LISTRIK DENGAN SALURAN UDARA TEGANGAN TINGGI DAN TEKNOLOGINYA
Oleh :
ENDRO WAHJONO, SST, MT JURUSAN TEKNIK ELEKTRO INDUSTRI POLITEKNIK ELEKTRONIKA E LEKTRONIKA NEGERI SURABAYA-ITS SURABAYA-ITS
Pengertian Umum Saluran Udara Saluran transmisi yang menyalurkan tenaga listrik pada media udara melalui kawatkawat penghantar yang digantung pada tiang atau menara transmisi dengan perantara isolator-isolator. Keuntungan : Lebih murah dalam pekerjaan dan mudah dalam pemeliharaannya. Kerugian :
mengganggu tata artistik kota, mudah terkena kotoran berupa debu yang bisa berakibat hubungan pendek bila terkena hujan, gangguan gejala corona dan gangguan sistem telekomunikasi yang ada
disekitarnya.
Jenis Sistem Transmisi ! Saluran Transmisi A" •
Saluran transmisi dimana dalam penyaluran dayanya menggunakan arus bolakbalik. Sistem ini memiliki keuntungan dimana tegangan dengan mudah dinaikkan dan diturunkan dengan menggunakan transformator dan daya bisa disalurkan dengan sistem tiga fasa (3φ dengan daya penyaluran yang besar. !amun memiliki kerugian antara lain " timbul rugi-rugi yaitu hilangnya daya terlalu besar dalam penyalurannya.
#! Saluran Transmisi D" •
Saluran transmisi dimana dalam penyalurannya dayanya menggunakan arus searah. #enyaluran $% memiliki keuntungan karena isolasinya lebih sederhana, daya guna (efisiensi yang lebih tinggi karena faktor dayanya satu serta tidak adanya masalah stabilitas, sehingga memungkinkan penyaluran jarak jauh. &elemahannya dalam penyalurannya tidak akan efisien jika jarak penyalurannya tidak jauh, karena mahalnya in'erter.
K$m%$nen Utama Saluran Transmisi .
)iang transmisi atau tower
*.
&onduktor
3.
+solator
.
&awat tanah dimana tiap-tiap le'el saluran transmisi memiliki berbeda-beda jenis komponennya tergantung dari besarnya tegangan yang digunakan dan kondisi daerah.
K$ndu&t$r '($ndu(t$r) •
•
•
#enghantar untuk saluran transmisi udara adalah kawat-kawat tanpa isolasi (bare, telanjang, yang padat (solid, berlilit (stranded atau berongga (hollow dan terbuat dari logam biasa, logam campuran (alloy atau logam paduan (composite. &andungan logam untuk kawat yang sering digunakan adalah tembaga dengan kondukti'itas (%/ , tembaga dengan kondukti'itas 01,2 atau aluminum dengan kondukti'itas (4l . /ntuk setiap fasa penghantarnya dapat berbentuk tunggal maupun sebagai kawat berkas (bundled conductors. 5enurut jumlahnya ada berkas yang terdiri dari *, 3, atau kawat. &awat berkas dianggap ekonomis untuk tegangan 678 dan /78.
Klasi*i&asi Jenis+,enis Ka-at ! Klasi*i&asi &a-at menurut konstruksi a. &awat padat (solid wire &awat ini merupakan kawat tunggal yang padat (tidak berongga dan berpenampang bulat. 9enis ini hanya dipakai untuk penampang-penampang kecil, karena penghantar-penghantar yang berpenampang besar sukar di tangani (handle serta kurang luwes (fleksibel. b. &awat berlilit &awat ini biasanya di pakai apabila diperlukan bentuk penampang yang besar, maka digunakan 1 sampai kawat padat yang dililitkan menjadi satu, biasanya secara berlapis dan konsetris. c. &awat rongga (hollow conductor &awat berongga yang dibuat untuk mendapatkan garis tengah yang besar. 4da dua jenis kawat rongga " - &awat yang rongganya dibuat oleh kawat lilit yang ditunjang oleh sebuah batang :+: (+-beam. &awat yang rongganya dibuat oleh kawat-kawat komponen yang membentuk segmen-segmen sebuah silinder. - &awat berkas &awat ini terdiri dari * kawat atau lebih pada satu fasa, yang masing-masing terpisah dengan jarak tertentu. &awat berkas mempunyai kelebihan dibandingkan dengan kawat padat karena mengurangi gejala korona, mempunyai kapasitansi yang lebih besar dan reaktansi yang lebih kecil. #ada umumnya kawat berkas digunakan pada tegangan 678 dan /78 atau pada tegangan transmisi yang lebih rendah bila dibutuhkan kapasitas saluran lebih tinggi.
#! Klasi*i&asi &a-at menurut kandungan-bahan a! Ka-at l$gam .iasa • $ibuat dari logam-logam biasa seperti tembaga, aluminum, besi dan sebagainya. .! Ka-at l$gam (am%uran 'all$/) • #enghantar dari tembaga atau aluminum yang diberi campuran dalam jumlah tertentu dari logam jenis lain guna menaikkan kekuatan mekanisnya. ;ang sering digunakan adalah :copper alloy:, tetapi :aluminum alloy: juga la
9enis dan lambang &awat penghantar aluminum . 44%
> :4ll 4luminum %onductor:, yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat dari aluminum. *. 444% > :4ll 4luminum 4lloy %onductor:, yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat dari campuran aluminum. 3. 4%S= > :4luminum %onductor Steel =einforced:, yaitu kawat penghantar aluminum berinti kawat baja. . 4%4= > :4luminum %onductor 4lloy-=einforced:, yaitu kawat penghantar aluminum yang diperkuat dengan logam campuran.
Si*at+ si*at Ka-at L$gam a! Ka-at tem.aga tari&an '0ard+dra-n) • ?anyak dipakai pada saluran transmisi karena kondukti'itasnyatinggi meskipun kuat tariknya (tensile strength tidak cukup tinggi untuk instalasi tertentu. /ntuk kawat 4%S= memiliki kondukti'itas yang lebih rendah dari kawat tembaga tarikan, meskipun kekuatan mekanisnya lebih tinggi dan lebih ringan, sehingga banyak dipakai sebagai saluran transmisi. &arena garistengah luarnya lebih besar dibandingkan dengan kawat tembaga-tarikan untuk tahanan yang sama, 4%S= sangat cocok untuk penggunaan pada tegangan tinggi dilihat dari segi gejala korona.
#! Ka-at tem.aga (am%uran 'all$/) •
&ondukti'itasnya lebih rendah dari kawat tembaga tarikan, tetapi kuat-tariknya lebih tinggi, sehingga cocok untuk penggunaan pada gawang (span yang lebih besar.
1! Ka-at aluminum (am%uran 'all$/)
&awat ini mempunyai kekuatan mekanis yang lebih tinggi dari kawat aluminum murni, sehingga sebagai :aluminum alloy cable steel reinforced:, dipakai untuk gawang (span yang lebih besar dan untuk kawat tanah ( o'erhead ground wire. ?ila diperlukan kapasitas penyaluran arus yang lebih besar dapat dipakai kawat :heat proof aluminum alloy: yang mempunyai daya tahan yang lebih besar terhadap panas.
2! Ka-at .a,a •
&awat ini mempunyai kuat-tarik yang lebih tinggi, maka ia banyak dipakai untuk gawang yang besar atau untuk kawat tanah, meskipun kondukti'itasnya rendah. /ntuk menghindarkan dari karat, kawat baja biasanya dilakukan proses galvanisasi terlebih dahulu.
3! Ka-at .a,a .erla%is tem.aga '($%%er (lad steel) •
&awat ini mempunyai kekuatan mekanis yang besar, dan biasanya dipakai untuk gawang yang besar atau sebagai kawat tanah.
4! Ka-at .a,a .erla%is aluminum 'aluminum (lad steel) •
&awat ini mempunyai kekuatan mekanis yang besar, tetapi kondukti'itasnya lebih kecil dibandingkan dengan yang berlapis tembaga meskipun ia lebih ringan. &awat campuran aluminum ini dipakai untuk gawang yang besar, untuk kawat-tanah dan sebagai inti kawat :greased aluminum cable steel reinforced:
Is$lat$r 'Insulati$n) +solator merupakan bagian yang berfungsi untuk menghindari terjadinya hubung singkat antar konduktor (karena kabel telanjang dengan tiang transmisi. $engan isolator pula konduktor dapat diletakkan pada tiang transmisi.
Is$lat$r Gantung 'Sus%ensi$n Insulat$r) +solator gantung umumnya dipakai pada le'el saluran tegangan tinggi yang berbentuk piringan dan dapat dirangkai secara bergandengan sesuai dengan kebutuhan isolasinya yang dibutuhkan setelah melihat dari le'et tegangan. $ua jenis isolator gantung, yaitu cle'is type dan ball-and socked type yang masingmasing terbuat dari porselin dengan tutup (cap dari besi tempaan (maleable iron di satu pihak dan pasak baja di lain pihak, yang keduanya diikatkan pada porselin dengan semen berkwalitas baik.
Dalam %enera%ann/a di&enal dua ,enis is$lat$r gantung a. Single Set. •
$igunakan untuk daerah normal, dalam artian tidak melewati sesuatu yang akan mengganggu ataupun terganggu oleh adanya saluran tansmisi tersebut, seperti diatas persawahan atau padang yang luas. $iassembling bersama dengan pasangannya, dan menjadi berupa gandengan isolator.
b. Double set. •
Single set yang diparalelkan, digunakan bila melewati rel kereta api, jalan besar, sungai lebar, gedung-gedung dan lain-lainnya .
Gam.ar Gandengan Is$lat$r Gantung Tunggal
Is$lat$r Tari& 'Strain+T/%e Insulat$r) +solator ini untuk menahan tarikan dari konduktor yang dipasang pada isolator tersebut. $alam penerapannya ada dua macam isolator tarik, yaitu " • Single set $ipakai dari gardu induk menuju dead end tower dan sebaliknya.
• Double Set $ipakai pada menara penegang atau sudut. ?erikut gambar isolator tarik single set dan double set yaitu isolator tunggal dan ganda besarta pasangannya.
Gam.ar Jenis Is$lat$r Tari& a) Is$lat$r Tari& Tunggal .) Is$lat$r Tari& Ganda
(a
(b
Peng$t$ran Is$lat$r Sangat riskan bila nilai suatu isolator berkurang dari harga yang telah di standarkan dengan sebab permukaan kotor akibat debu dan kotoran lainnya. ?iasanya sebab ini sering dijumpai pada daerah tepi laut dan daerah yang dekat dengan industri. &ejadian ini akan nampak saat terdapat tegangan tinggi yang di terapkan pada isolator, lapisan permukaan yang lembab menguap sehingga menimbulkan busur api sekitarnya yang dalam selang waktu lama menjadi besar dan menimbulkan lompatan api.
Untu& menanggulangi %eng$t$ran /ang men/e.a.&an %enurunan tegangan &eta0anan %ada is$lat$r da%at ditem%u0 %ada (ara+(ara /aitu se.agai .eri&ut : • • • •
5enambah isolasi (misalnya dengan menambah jumlah piringan dalam gandengan 5encuci isolator , dengan menyemprotkan air pada kawat dengan keadaan bertegangan (hot-line washing 5emberi lapisan campuran silikon pada isolator untuk menangkal air (water repellent 5enurunkan tegangan sistem atau memutuskan arus saluran transmisi bila diperkirakan akan terjadi gangguan
Menara atau T$-er Transmisi /ntuk jenis-jenis menara transmisi ini dikenal ada beberapa jenis yaitu jenis menara baja, tiang-tiang baja, tiang-tiang beton bertulang, dan tiang-tiang kayu. !amun yang sering digunakan untuk le'el tegangan tinggi adalah menara baja karena memiliki kekuatan mekanis yang tinggi.
Menara 5a,a • 4dalah bangunan tinggi yang terbuat dari baja yang bagian-bagian kakinya mempunyai pondasi sendiri-sendiri. • 5enara baja untuk saluran transmisi dibagi menurut bentuk dan sifat konstruksi menjadi menara persegi, menara persegi panjang, menara jenis korset, menara gantry, menara rotasi, menara 5.%, dan menara bertali (guyed tower. • 5enara-menara persegi paling banyak dipakai pada saluran transmisi ganda (double circuit. 5enara persegi panjang sama bagian atas dan bawahnya, serta banyak dipakai untuk saluran tunggal atau saluran banyak saluran (multi-circuit.
Gam.ar Jenis +,enis Menara 5a,a
Ka-at Tana0 &awat tanah dipasang di atas kawat fasa untuk melindungi kawatkawat penghantar @ fasa terhadap sambaran petir langsung dengan cara melewatkan arus petir ke tanah melalui menara dan peralatan pentanahan. &awat tanah bisa disebut ground wire atau kawat pelindung (shield wire. 9umlah kawat yang dipasang umumnya satu atau dua unit, yang bisa dipakai adalah kawat baja atau steel wire
K$m%$nen Peleng&a% dari Saluran Udara ! Peralatan Pentana0an Sam.aran %etir se(ara langsung /ang mengenai %un(a& menara atau &a-at tana0 %ada menara transmisi memili&i arus antara #6+66 KA dan da%at menim.ul&an l$n(atan .ali& ,i&a ta0anan &a&i menara terlalu .esar! 7arga ta0anan &a&i menara 'tida& .$le0 le.i0 dari 6 $0m) da%at di%er&e(il dengan mela&u&an %entana0an di se&itar &a&i menara!
Ma(am+ma(am %entana0an • Batang elektrode #entanahan ini dilakukan dengan cara menanam batang elektrode tegak lurus ke dalam tanah dengan panjang antara 3-2 m dan diameter A - inchi. )ahanan kaki menara akan berkurang sesuai dengan persamaan " = > (ρ@*πL ln (*L@d $imana, = " tahanan kaki menara (ohm ρ " tahanan jenis tanah (ohm-m L " panjang batang pentanahan (m d " diameter batang pentanahan (m
• Counterpoise $ipasang pada daerah yang tahanan jenis tanahnya tinggi, dengan jalan menanam batang elektrode yang sejajar, dihitung dengan rumus yaitu " = > B√ r C ρ %oth DL √ (r@ρEF $imana, r " )ahanan kawat (ohm
• Circuit Breaker (CB) 4dalah alat yang dapat memutuskan arus hubung singkat yang lebih besar dari arus nominalnya.
• Lighting Aresster ?erfungsi untuk mengurangi atau membatasi tegangan lebih akibat sambaran petir yang datang, dengan cara melakukan pelepasan arus petir ke tanah. ?iasanya dipasang di ujung saluran transmisi atau dekat peralatan yang ingin dilindungi.
• Relay Pengaan ?erguna untuk melindungi saluran transmisi atau peralatan terhadap kerusakan dengan cara menghilangkan gangguan yang terjadi secara tepat dan cepat. $an juga berusaha untuk membatasi daerah yang terkena gangguan seminim mungkin sehingga mutu atau keandalan sistem terjamin.
